光学微球谐振腔与石墨烯课件.docxVIP

题目微球腔倏逝场与石墨烯的相互作用学院理学院专业名称光信息科学与技术学生学号2011302870学生姓名单醇煦指导老师甘雪涛毕业时间2015年6月   本科毕业设计论文   题 目 微球腔倏逝场与石墨烯的相互作用 专业名称 光信息科学与技术 学生姓名 单醇煦 指导教师 甘雪涛 副教授 毕业时间 2015年6月  设计 论文 毕业 任务书 题目 微球腔倏逝场与石墨烯的相互作用 二、研究主要内容 通过机械剥离方法制备石墨烯，掌握石墨烯转移技术并搭建所需转移平台，利用该技术将石墨烯集成到微球谐振腔上，并用光学测量手段对转移效果进行表征，研究微球腔倏逝场与石墨烯的相互作用。 三、主要技术指标 1. 利用机械剥离方法在不同基底材料上制备出具有不同层数的石墨烯，包括二氧化硅、有机聚合物薄膜（有机玻璃）等； 2. 利用熔融拉锥机以及光纤熔接机等仪器设备拉制微纳光纤以及制作玻璃微球谐振腔，并将二者进行耦合以表征微球谐振模式。 3. 利用探针实验平台将石墨烯薄层转移到微球谐振腔表面赤道线部分，成功集成石墨烯后将微球谐振腔与微纳光纤再次耦合，并进行光学表征。 四、进度和要求 第一学期-第二学期第2周：阅读二维层状材料的制备及转移方面的相关文献，撰写开题报告； 第3-13周：利用不同方法和手段制备并转移石墨烯，将石墨烯转移至微球谐振腔上并进行光学表征； 第14-16周：完成论文的撰写，并做好论文答辩的准备。 五、主要参考书及参考资料 [1] Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V., et al. Electric field effect in atomically thin carbon films. Science, 2004, 306(5696): 666-669. [2] Gan X. T., Shiue. R. J, Mak. K. F., et al. High-contrast electro-optic modulation of a photonic crystal nanocavity by electrical gating of graphene. Nano Lett., 2013, 13(2): 691-696. 学生学号 __________ 学生姓名 指导教师 __________ 系 主 任  PAGE \* MERGEFORMAT 3  本科毕业设计论文  PAGE \* MERGEFORMAT IV 摘要 自从石墨烯被发现以来，它因独特的二维单原子层结构和优异的电学、光学、力学以及热学性能，成为当前纳米材料领域的研究热点之一。在光学领域，石墨烯的超宽带光学响应和超高载流子迁移率使得多种新颖光学性质的揭示和新型光电器件的开发成为可能。本文实验研究了石墨烯的多种制备和转移方法，进一步将石墨烯与微球谐振腔相集成，并对集成器件进行了光学表征。实验过程中积累的技术以及方法为实验室后续石墨烯光学性质研究以及对应光电器件开发奠定了一定的基础。本文的主要研究内容有： 1. 利用机械剥离法制作了面积较大（边长大于80μm）的少数层（1-5层）石墨烯。 2. 利用步进机、氢氧发生器等仪器拉制了直径低于2μm的微纳光纤；利用光纤熔接机电弧放电烧制了直径大于80μm的石英微球；搭建微操作实验平台并利用该平台将微纳光纤倏逝波耦合进微球谐振腔内，记录谐振光谱。 3. 利用探针实验平台将制备好的石墨烯薄膜转移至微球谐振腔表面并覆盖赤道位置；并利用微纳光纤与微球谐振腔再次耦合，记录光谱并与未集成石墨烯时的微球谐振光谱进行对比分析。 4. 由理论出发，定量分析微球谐振腔倏逝场与石墨烯之间的相互作用。 关键词：石墨烯，微纳光纤，微球谐振腔  Interaction between evanescent fields of microsphere and graphene ABSTRACT Graphene, since it was discovered, has become one of the hot spots in the research field of nano-materials, relying on its unique two-dimensional single-atomic structure and excellent electrical, optical, mechanical and ther